Teknik Pemecahan Masalah Khusus

Setelah menerapkan beberapa tip pemecahan masalah umum untuk mempersempit cakupan lokasi masalah, ada teknik yang berguna untuk mengisolasinya lebih lanjut. Berikut adalah beberapa:

Tukar Komponen Identik

Dalam sistem dengan subsistem yang identik atau paralel, tukar komponen antara subsistem tersebut dan lihat apakah masalah berpindah dengan komponen yang ditukar atau tidak.

Jika ya, Anda baru saja menukar komponen yang salah; jika tidak, teruslah mencari.

Ini adalah metode pemecahan masalah yang kuat, karena memberi Anda indikasi positif dan negatif dari kesalahan komponen yang ditukar:ketika bagian yang buruk ditukar antara sistem yang identik, subsistem yang sebelumnya rusak akan mulai bekerja kembali dan subsistem yang sebelumnya baik akan gagal.

Saya pernah dapat memecahkan masalah yang sulit dipahami dengan sistem pengapian mesin otomotif menggunakan metode ini:Saya kebetulan punya teman dengan mobil yang berbagi model sistem pengapian yang sama persis.

Kami bertukar suku cadang di antara mesin (distributor, kabel busi, koil pengapian—satu per satu) hingga masalah berpindah ke kendaraan lain.

Masalahnya adalah koil pengapian yang "lemah", dan hanya muncul di bawah beban berat (kondisi yang tidak dapat disimulasikan di garasi saya).

Biasanya, jenis masalah ini hanya dapat ditentukan dengan menggunakan penganalisis sistem pengapian (atau osiloskop) dan dinamometer untuk mensimulasikan kondisi mengemudi yang penuh muatan.

Namun, teknik ini mengkonfirmasi sumber masalah dengan akurasi 100%, tanpa menggunakan peralatan diagnostik apa pun.

Kadang-kadang Anda dapat menukar komponen dan menemukan bahwa masalahnya masih ada, tetapi telah berubah dalam beberapa cara.

Ini memberi tahu Anda bahwa komponen yang baru saja Anda tukar entah bagaimana berbeda (kalibrasi berbeda, fungsi berbeda), dan tidak lebih.

Namun, jangan abaikan informasi ini hanya karena tidak membawa Anda langsung ke masalah—cari perubahan lain dalam sistem secara keseluruhan sebagai hasil dari swap, dan coba cari tahu apa yang dikatakan perubahan ini kepada Anda tentang sumber masalahnya.

Peringatan penting untuk teknik ini adalah kemungkinan menyebabkan kerusakan lebih lanjut. Misalkan suatu komponen gagal karena kegagalan lain yang tidak terlalu mencolok dalam sistem.

Mengganti komponen yang gagal dengan komponen yang baik akan menyebabkan komponen yang baik juga gagal.

Misalnya, misalkan sirkuit mengalami hubungan pendek, yang “berhembus ” sekering pelindung untuk sirkuit itu.

Sekering yang putus tidak terlihat dengan pemeriksaan, dan Anda tidak memiliki meteran untuk menguji sekering secara listrik, jadi Anda memutuskan untuk menukar sekring yang dicurigai dengan salah satu peringkat yang sama dari sirkuit yang berfungsi.

Akibatnya, sekering yang Anda pindahkan ke korsleting juga putus, meninggalkan Anda dengan dua sekering putus dan dua sirkuit tidak berfungsi.

Setidaknya Anda tahu pasti bahwa sekering asli adalah putus, karena sirkuit yang dipindahkan berhenti bekerja setelah pertukaran, tetapi pengetahuan ini diperoleh hanya melalui hilangnya sekering yang baik dan tambahan “waktu henti ” dari sirkuit kedua.

Contoh lain untuk menggambarkan peringatan ini adalah masalah sistem pengapian yang disebutkan sebelumnya.

Misalkan koil pengapian yang “lemah” telah menyebabkan mesin menjadi bumerang, merusak knalpot.

Jika menukar komponen sistem pengapian dengan kendaraan lain menyebabkan masalah berpindah ke kendaraan lain, kerusakan juga dapat terjadi pada knalpot kendaraan lain tersebut.

Sebagai aturan umum, teknik menukar komponen yang identik harus digunakan hanya jika ada kemungkinan kecil untuk menyebabkan kerusakan tambahan.

Ini adalah teknik yang sangat baik untuk mengisolasi masalah yang tidak merusak.

Contoh 1: Anda sedang mengerjakan alat mesin CNC dengan penggerak sumbu X, Y, dan Z. Sumbu Y tidak berfungsi, tetapi sumbu X dan Z berfungsi. Ketiga sumbu berbagi komponen yang identik (pengenkode umpan balik, penggerak motor servo, motor servo).

Apa yang harus dilakukan: Tukarkan komponen yang identik ini, satu per satu, sumbu Y dan salah satu dari sumbu kerja (X atau Z), dan lihat setelah setiap swap apakah masalah telah berpindah dengan swap atau tidak.

Contoh 2: Sistem stereo tidak menghasilkan suara di speaker kiri, tetapi speaker kanan berfungsi dengan baik.

Apa yang harus dilakukan: Coba tukar komponen masing-masing antara dua saluran dan lihat apakah masalahnya berubah sisi, dari kiri ke kanan. Ketika ya, Anda telah menemukan komponen yang rusak. Misalnya, Anda dapat menukar speaker antar saluran:jika masalah berpindah ke sisi lain (yaitu speaker yang sama yang mati sebelumnya masih mati, sekarang terhubung ke kabel saluran yang tepat) maka Anda tahu bahwa speaker itu buruk.

Jika masalahnya tetap di sisi yang sama (yaitu speaker yang sebelumnya diam sekarang menghasilkan suara setelah dipindahkan ke sisi lain ruangan dan terhubung ke kabel lain), maka Anda tahu speaker baik-baik saja, dan masalahnya pasti ada di tempat lain (mungkin di kabel yang menghubungkan speaker diam ke amplifier, atau di amplifier itu sendiri).

Jika speaker sudah dipastikan bagus, Anda bisa memeriksa kabelnya dengan cara yang sama.

Tukar kabel sehingga masing-masing sekarang terhubung ke saluran lain dari amplifier dan ke speaker lainnya.

Sekali lagi, jika masalah berubah sisi (yaitu sekarang speaker kanan sekarang "mati" dan speaker kiri sekarang menghasilkan suara), maka kabel yang sekarang terhubung ke speaker kanan pasti rusak.

Jika swap (speaker atau kabel) tidak menyebabkan masalah berubah dari kiri ke kanan, maka masalahnya harus berada di dalam amplifier (yaitu output saluran kiri harus “mati ”).

Hapus Komponen Paralel

Jika sistem terdiri dari beberapa komponen paralel atau berlebihan yang dapat dilepas tanpa melumpuhkan keseluruhan sistem, mulailah melepas komponen ini (satu per satu) dan lihat apakah semuanya mulai berfungsi kembali.

Contoh 1: Jaringan komunikasi topologi “bintang” antara beberapa komputer telah gagal. Tak satu pun dari komputer dapat berkomunikasi satu sama lain.

Apa yang harus dilakukan: Coba cabut komputer, satu per satu dari jaringan, dan lihat apakah jaringan mulai bekerja kembali setelah salah satunya dicabut. Jika ya, maka komputer terakhir yang dicabut mungkin yang salah (mungkin “macet ” jaringan dengan terus-menerus mengeluarkan data atau noise).

Contoh 2: Sekring rumah terus putus (atau pemutus terus terbuka) setelah beberapa saat.

Apa yang harus dilakukan: Cabut peralatan dari sirkuit itu sampai sekering atau pemutus berhenti mengganggu sirkuit. Jika Anda dapat menghilangkan masalah dengan mencabut satu alat, maka alat itu mungkin rusak. Jika Anda mendapati bahwa mencabut colokan hampir semua peralatan menyelesaikan masalah, maka sirkuit mungkin saja kelebihan beban karena terlalu banyak peralatan, tidak ada satupun yang rusak.

Bagi Sistem menjadi Bagian dan Uji Bagian tersebut

Dalam sistem dengan beberapa bagian atau tahapan, ukur dengan cermat variabel yang masuk dan keluar dari setiap tahapan hingga Anda menemukan tahapan di mana segala sesuatunya tidak beres.

Contoh 1: Radio tidak berfungsi (tidak menghasilkan suara di speaker))

Apa yang harus dilakukan: Bagilah sirkuit menjadi beberapa tahap:tahap penyetelan, tahap pencampuran, tahap penguat, hingga ke speaker. Ukur sinyal pada titik uji di antara tahapan ini dan beri tahu apakah tahapan berfungsi dengan baik atau tidak.

Contoh 2: Sirkuit musim panas analog tidak berfungsi dengan baik.

Apa yang harus dilakukan: Saya akan menguji jaringan rata-rata pasif (tiga resistor di sudut kiri bawah skema) untuk melihat bahwa tegangan (rata-rata) yang tepat terlihat pada input non-pembalik dari op-amp. Saya kemudian akan mengukur tegangan pada input pembalik untuk melihat apakah sama dengan pada input non-pembalik (atau, sebagai alternatif, mengukur perbedaan tegangan antara dua input op-amp, sebagaimana seharusnya nol).

Lanjutkan pengujian bagian sirkuit (atau hanya titik uji di dalam sirkuit) untuk melihat apakah Anda mengukur tegangan dan arus yang diharapkan.

Sederhanakan dan Bangun Kembali

Berkaitan erat dengan strategi membagi sistem menjadi beberapa bagian, ini sebenarnya adalah teknik desain dan fabrikasi yang berguna untuk sirkuit, mesin, atau sistem baru.

Memulai proses desain dan konstruksi dalam langkah-langkah kecil selalu lebih mudah, mengarah ke langkah yang lebih besar dan lebih besar, daripada membangun semuanya sekaligus dan mencoba memecahkan masalah secara keseluruhan.

Misalkan seseorang sedang membangun mobil kustom. Bodohnya dia jika menyatukan semua bagian tanpa memeriksa dan menguji komponen dan subsistem saat berjalan, mengharapkan semuanya bekerja dengan sempurna setelah semuanya dirakit.

Idealnya, pembuat akan memeriksa pengoperasian komponen yang benar selama proses konstruksi:nyalakan dan setel mesin sebelum terhubung ke drivetrain, periksa masalah kabel sebelum semua panel penutup sudah terpasang, periksa sistem rem di jalan masuk sebelum membawanya keluar di jalan, dll.

Tak terhitung berapa kali saya telah menyaksikan siswa membangun sirkuit eksperimental yang kompleks dan mengalami kesulitan untuk membuatnya bekerja karena mereka tidak berhenti untuk memeriksa hal-hal di sepanjang jalan:uji semua resistor sebelum mencolokkannya ke tempatnya, pastikan catu daya mengatur voltase dengan memadai sebelum mencoba menguatkan apa pun dengannya, dll.

Sudah menjadi sifat manusia untuk terburu-buru menyelesaikan sebuah proyek, berpikir bahwa pemeriksaan seperti itu hanya membuang-buang waktu yang berharga.

Namun, lebih banyak waktu yang akan terbuang dalam pemecahan masalah sirkuit yang tidak berfungsi daripada yang dihabiskan untuk memeriksa operasi subsistem selama proses konstruksi.

Ambil contoh sirkuit musim panas analog di bagian sebelumnya misalnya:bagaimana jika tidak berfungsi dengan baik? Bagaimana Anda menyederhanakannya dan mengujinya secara bertahap?

Nah, Anda dapat menyambungkan kembali op-amp sebagai pembanding dasar dan melihat apakah op-amp responsif terhadap tegangan input diferensial, dan/atau menghubungkannya sebagai pengikut tegangan (penyangga) dan melihat apakah output tegangan analog yang sama dengan inputnya.

Jika tidak melakukan fungsi sederhana ini, ia tidak akan pernah menjalankan fungsinya di sirkuit musim panas! Dengan menghilangkan kerumitan sirkuit musim panas, mengupasnya menjadi (hampir) op-amp telanjang, Anda dapat menguji fungsionalitas komponen itu dan kemudian membangun dari sana (tambahkan umpan balik resistor dan periksa amplifikasi tegangan, lalu tambahkan resistor input dan periksa untuk penjumlahan tegangan), memeriksa hasil yang diharapkan di sepanjang jalan.

Menjebak Sinyal

Siapkan instrumentasi (seperti datalogger, perekam grafik, atau multimeter yang disetel pada “rekam ” mode) untuk memantau sinyal selama periode waktu tertentu.

Ini sangat membantu saat melacak masalah yang terputus-putus, yang muncul saat Anda berbalik dan pergi.

Ini mungkin penting untuk membuktikan apa yang terjadi pertama kali dalam sistem yang bekerja cepat. Banyak sistem cepat (terutama sistem "perjalanan" shutdown) memiliki kemampuan pemantauan "keluar pertama" untuk menyediakan data semacam ini.

Contoh #1: Sistem kontrol turbin mati secara otomatis sebagai respons terhadap kondisi abnormal. Namun, pada saat teknisi tiba di tempat kejadian untuk mensurvei kondisi turbin, semuanya dalam keadaan "turun" dan tidak mungkin untuk mengetahui sinyal atau kondisi apa yang bertanggung jawab atas penghentian awal, karena semua parameter operasi sekarang "tidak normal. ”

Apa yang harus dilakukan: Seorang teknisi yang saya kenal menggunakan kamera video untuk merekam panel kontrol turbin, sehingga dia dapat melihat apa yang terjadi (dengan indikasi pada pengukur) terlebih dahulu dalam peristiwa pemadaman otomatis. Cukup dengan melihat panel setelah fakta, tidak ada cara untuk mengetahui yang mana sinyal mematikan turbin, tetapi pemutaran rekaman video akan menunjukkan apa yang terjadi secara berurutan, hingga resolusi waktu frame-by-frame.

Contoh #2 :Sistem alarm salah dipicu, dan Anda menduga itu mungkin karena sambungan kabel tertentu menjadi buruk. Sayangnya, masalahnya tidak pernah muncul saat Anda menontonnya!

Apa yang harus dilakukan: Banyak multimeter digital modern dilengkapi dengan pengaturan "rekam", di mana mereka dapat memantau tegangan, arus, atau hambatan dari waktu ke waktu dan mencatat apakah pengukuran itu menyimpang secara substansial dari nilai reguler. Ini adalah alat yang sangat berharga untuk digunakan dalam “berintermiten ” kegagalan sistem elektronik.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Strategi Pemecahan Masalah Dasar